本發(fā)明屬于陽(yáng)光跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔斷式光斑位置反饋裝置及方法。

背景技術(shù)：

在太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域，由于太陽(yáng)的照射角度是變化的，利用太陽(yáng)能發(fā)電的方法中，為了提高發(fā)電效率，在有限的面積內(nèi)盡可能多的接收陽(yáng)光，都涉及到陽(yáng)光跟蹤問(wèn)題，即如何讓太陽(yáng)光入射方向與接收器法向平行。太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)主要有塔式、槽式和碟式三種太陽(yáng)能系統(tǒng)。塔式以及槽式光熱太陽(yáng)能系統(tǒng)由于存在太陽(yáng)光的余弦損失，使得其光熱轉(zhuǎn)換效率，以及發(fā)電效率的提升受到限制，目前塔式太陽(yáng)能還處于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)階段，槽式是第一種成功商業(yè)化的太陽(yáng)能裝備；碟式光熱太陽(yáng)能系統(tǒng)將照射到碟盤中的太陽(yáng)光聚焦在焦點(diǎn)附近的加熱，熱載體可以達(dá)到600℃或者更高的溫度，同時(shí)通過(guò)碟面的調(diào)節(jié)可以使碟面始終正對(duì)太陽(yáng)，從而消除余弦損失，提高太陽(yáng)能的利用率。目前的碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)存在光斑位置反饋不穩(wěn)定，不精確的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種熔斷式光斑位置反饋裝置及方法，利用金屬受熱熔斷，從而反饋光斑位置偏差，且光斑位置反饋穩(wěn)定精準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種熔斷式光斑位置反饋裝置，包括隔熱板，隔熱板上開設(shè)有光斑孔，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，所述隔熱板上設(shè)置有金屬線圈，金屬線圈的兩端點(diǎn)分別連接至陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，并通過(guò)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)在金屬線圈上施加電壓，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑照射在金屬線圈上使金屬絲熔斷。

所述金屬線圈由金屬絲在光斑孔周邊的隔熱板上排布構(gòu)成，相鄰金屬絲之間的距離小于光斑的直徑。

所述金屬線圈呈回形螺旋狀或環(huán)形螺旋狀。

所述金屬線圈由不銹鋼絲構(gòu)成。

所述不銹鋼絲的直徑為3～5mm。

所述金屬線圈的兩端點(diǎn)之間施加有5V的電壓。

所述光斑孔為圓形孔。

一種熔斷式光斑位置反饋方法，首先在隔熱板上設(shè)金屬線圈，并使金屬線圈的兩端點(diǎn)分別連接碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)；然后啟動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)對(duì)金屬線圈施加電壓，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)隔熱板的光斑孔；陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑照射在金屬線圈上使金屬絲熔斷，金屬線圈的兩端點(diǎn)間的電流變?yōu)?，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到金屬線圈熔斷信息，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差。

所述陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)對(duì)金屬線圈的兩端點(diǎn)間施加5V電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置在隔熱板上開光斑孔，使碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，同時(shí)在隔熱板上設(shè)置金屬線圈，金屬線圈的兩端點(diǎn)分別連接至陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，在陽(yáng)光跟蹤過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)施加電壓，在碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，一旦有光斑出現(xiàn)并停留在金屬線圈布置的區(qū)域內(nèi)，光斑具有很高的熱量，光斑所帶來(lái)的熱量便會(huì)熔斷金屬線圈，使金屬線圈的兩端點(diǎn)間的電流變?yōu)?，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到金屬線圈熔斷信息，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差，對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行位置調(diào)整從而正常追蹤陽(yáng)光，保證碟式光熱發(fā)電裝置的穩(wěn)定性，本發(fā)明采用金屬受熱融化的特點(diǎn)，對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行光斑位置的反饋，具有響應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)精確，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步，金屬線圈由金屬絲在光斑孔周邊的隔熱板上排布構(gòu)成，相鄰金屬絲之間的距離小于光斑的直徑，這樣在追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，光斑始終能夠照射在金屬線圈上，不會(huì)出現(xiàn)全部照射在金屬絲之間的隔熱板上的情況，進(jìn)一步保證了本發(fā)明裝置的可靠性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的方法使碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，金屬線圈的兩端點(diǎn)分別連接至陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，在陽(yáng)光跟蹤過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)施加電壓，在碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，一旦有光斑出現(xiàn)并停留在金屬線圈布置的區(qū)域內(nèi)，光斑具有很高的熱量，光斑所帶來(lái)的熱量便會(huì)熔斷金屬線圈，使金屬線圈的兩端點(diǎn)間的電流變?yōu)?，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到金屬線圈熔斷信息，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差，對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行位置調(diào)整從而正常追蹤陽(yáng)光，本發(fā)明的方法具有響應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)精確，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠及時(shí)反饋給陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤出現(xiàn)偏差，以及時(shí)對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)的追蹤位置進(jìn)行調(diào)整，使碟式光熱發(fā)電裝置的穩(wěn)定可靠工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-隔熱板、2-光斑孔、3-金屬線圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例和說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

參見圖1，本發(fā)明裝置包括隔熱板1，隔熱板1上開設(shè)有圓形的光斑孔2，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔2，隔熱板1上設(shè)置有金屬線圈3，金屬線圈3的兩端點(diǎn)分別連接至陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，并通過(guò)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)在金屬線圈3上施加5V電壓，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑照射在金屬線圈3上使金屬絲熔斷。

金屬線圈3由金屬絲在光斑孔2周邊的隔熱板1上排布構(gòu)成，相鄰金屬絲之間的距離小于光斑的直徑。金屬線圈3呈回形螺旋狀或環(huán)形螺旋狀。金屬線圈3由直徑為3～5mmDE不銹鋼絲構(gòu)成。

本發(fā)明方法首先在隔熱板1上設(shè)金屬線圈3，并使金屬線圈3的兩端點(diǎn)分別連接碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)；然后啟動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)對(duì)金屬線圈3施加5V電壓，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)隔熱板1的光斑孔2；陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑照射在金屬線圈3上使金屬絲熔斷，金屬線圈3的兩端點(diǎn)間的電流變?yōu)?，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到金屬線圈3熔斷信息，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差。

碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碟式反光鏡對(duì)太陽(yáng)的跟蹤并將光斑反射到指定位置，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套對(duì)反射光斑位置進(jìn)行反饋的方法。

本發(fā)明利用金屬受熱融化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套對(duì)反射光斑位置進(jìn)行反饋的方法，當(dāng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)工作正常時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑會(huì)全部穿過(guò)如下圖所示隔熱板1的光斑孔2；一旦跟蹤發(fā)生偏差，光斑位置便會(huì)偏離指定位置，會(huì)有部分或全部光斑出現(xiàn)在隔熱板1上，此時(shí)在隔熱板1上布置上金屬線圈3，在金屬線圈3的A、B兩個(gè)端點(diǎn)輸入5V的電壓，金屬線圈3相鄰的金屬絲布置的間距均小于光斑的直徑，一旦有光斑出現(xiàn)并停留在金屬線圈布置的區(qū)域內(nèi)，光斑所帶來(lái)的熱量便會(huì)熔斷金屬絲，A、B兩端的電流為0，以此向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋跟蹤出現(xiàn)偏差。